Method Article
توضح هذه المقالة كيفية تسجيل نشاط اللوزة مع الدماغ المغناطيسي (MEG). وبالإضافة إلى ذلك هذه المادة سوف تصف كيفية إجراء تكييف الخوف التتبع دون وعي، وهي المهمة التي ينشط اللوزة. وسوف تغطي 3 مواضيع: 1) تصميم نموذج التتبع تكييف باستخدام الوراء اخفاء التلاعب الوعي. 2) تسجيل نشاط المخ أثناء المهمة باستخدام الدماغ المغناطيسي. 3) عن طريق التصوير مصدر لاسترداد إشارة من الهياكل تحت القشرية.
في تتبع تكييف الخوف حافزا الشرطي (CS) تتوقع حدوث التحفيز غير المشروط (UCS)، الذي يرد بعد فترة وجيزة خالية التحفيز (فاصل تتبع) 1. لأن CS وUCS لا تتزامن زمنيا، يجب على موضوع الحفاظ على التمثيل من أن CS أثناء الفاصل الزمني التتبع. في البشر، وهذا النوع من التعلم يتطلب الوعي الطوارئ التحفيز من أجل سد فاصل التتبع 2-4. ولكن عندما يتم استخدام له وجه مثل وجه CS يمكن للمحكوم عليهم تعلم ضمنيا للخوف من مواجهة حتى في غياب واضح الوعي *. وهذا يشير إلى أنه قد يكون هناك آليات إضافية العصبية قادرة على الحفاظ على أنواع معينة من المحفزات "بيولوجيا ذات الصلة" خلال فترة زمنية وجيزة التتبع. وبالنظر إلى أن اللوزة وتشارك في تكييف التتبع، وغير حساسة للوجوه، فمن الممكن أن هذا الهيكل يمكن الحفاظ على تمثيل وجه CS خلال فترة زمنية وجيزة التتبع.
ق = "jove_content"> ومن الصعب أن نفهم كيف يمكن للدماغ المنتسبين وجها غير محسوس مع نتائج مكره، حتى ولو تم فصل اثنين من المحفزات في الوقت المناسب. وعلاوة على ذلك يتم إجراء تحقيقات في هذه الظاهرة صعبة من قبل اثنين من التحديات المحددة. الأول، أنه من الصعب التلاعب وعي الشخص المعني من المحفزات البصرية. طريقة واحدة مشتركة لمعالجة الوعي البصري هو استخدام اخفاء الى الوراء. في اخفاء الى الوراء، ويقدم حافزا الهدف لفترة وجيزة (<30 ميللي ثانية) وتليها مباشرة عرضا من تداخل التحفيز اخفاء 5. عرض القناع يجعل الهدف غير مرئي 6-8. ثانيا، يتطلب اخفاء توقيت سريعة جدا ودقيقة مما يجعل من الصعب تحقيق الاستجابات العصبية التي حركها المحفزات ملثمين باستخدام العديد من الأساليب شيوعا. تعتمد استجابات مستوى الأوكسجين في الدم (BOLD) حل في فترة زمنية بطيئة جدا لهذا النوع من المنهجية، وريال تقنيات تسجيل الوقت مثل electroencephalography (EEG) والدماغ المغناطيسي (MEG) لديهم صعوبات يتعافى إشارة من مصادر عميقة.
ومع ذلك، كانت هناك التطورات الحديثة في الطرق المستخدمة لتوطين المصادر العصبية للإشارة MEG 9-11. من خلال جمع صور الرنين المغناطيسي عالية الدقة من هذا الموضوع في الدماغ، فمن الممكن لخلق نموذج مصدر يعتمد على التشريح العصبي الفردية. باستخدام هذا النموذج إلى "صورة" مصادر إشارة MEG، فمن الممكن لاستعادة إشارة من الهياكل تحت القشرية العميقة، مثل اللوزة والحصين *.
تصميم تتبع نموذج تكييف باستخدام الوراء اخفاء لمنع الوعي
1. المحفزات تصميم
2. برنامج التجربة باستخدام العرض التقديمي
تسجيل نشاط المخ أثناء المهمة باستخدام الدماغ المغناطيسي
3. ضبط معدات للتدريب في MEG جناح (انظر الشكل 2).
4. معدات الإعداد لاختبار التصوير بالرنين المغناطيسي في جناح
5. إعداد الموضوع للتدريب في MEG جناح (انظر الشكل 3)
6. Workup صدمة
7. جهاز استجابة
8. MEG قياسية خلال التدريب
9. إعداد الموضوع للاختبار في التصوير بالرنين المغناطيسي جناح
10. الرنين المغناطيسي الوظيفي قياسية خلال اختبار
باستخدام التصوير مصدر لاسترداد إشارة من الهياكل تحت القشرية.
11. تحليل البيانات السلوكية والرنين المغناطيسي الوظيفي
12. Preprocess MRI الحجم
13. Preprocess تسجيلات MEG باستخدام العصف الذهني 11
14. تحليل الردود مستدعى باستخدام العصف الذهني
15. أداء التفسخ وقت التردد على العائد على الاستثمار باستخدام العصف الذهني
باستخدام أساليب وصفها هنا، وأدت التحقيقات جهدنا لاثنين من النتائج الرئيسية: 1) ومن الممكن التلاعب الوعي البصري المغلق خلال تكييف التتبع، ولا تزال تظهر أدلة على التعلم. 2) ومن الممكن لاستعادة اشارات MEG من اللوزة باستخدام مصدر التصوير *.
في القسم 2، وصفنا كيفية التعامل مع وعي البصرية المغلق مع اخفاء الى الوراء. عندما تتعرض لحافز ملثمين التي يتم عرضها ل~ 30 ميللي ثانية، والمواضيع التي هي عموما غير مدركين للعرض الحوافز 5،6،8 *. طريقة واحدة للتحقق من نجاح هذا التلاعب هو قياس قدرة الموضوعات "للتنبؤ وقوع UCS. إذا كان التلاعب اخفاء ناجحا، يجب أن تكون قادرة على التنبؤ بدقة قوع UCS استنادا إلى نوع CS (انظر الشكل 4) الموضوعات.
على الرغم من أن توقيت في هذا النوع من التدريب يجعل من الصعب قياس جنيه مباشرةأرنينج خلال الدورة التدريبية. فمن الممكن لقياس غير مباشر التعلم عن طريق تعريضها لغير المقنعة جلسة لاحقة اختبار إعادة اكتسابها مع المحفزات الجديدة والقديمة 5 *. إذا المواضيع التي هي قادرة على التعرف على الحالات الطارئة خلال مرحلة التدريب، ينبغي أن تظهر أكبر الفرق حجم (CS +> CS-) قراري مجلس الأمن إلى المحفزات القديمة نسبة إلى محفزات جديدة. هذا التأثير واضحا في المجموعة غير مرشح عندما ننظر الى اختبار تجارب المرحلة بعد الموضوعات أعيد تتعرض لCS-UCS الطوارئ (أي محاكمات 2-5، وانظر الشكل 4).
في الباب 8، وصفنا كيفية تسجيل MEG خلال الدورة ملثمين تكييف التتبع. باستخدام التصوير مصدر لمعالجة هذه التسجيلات، فمن الممكن لاستعادة إشارة MEG من الهياكل تحت القشرية مثل اللوزة 18 *. الموضوعات أظهرت الوجه فلتر (N = 9) CSS استجابات اللوزة أكبر (الشكل 5) وأمانة عمان الكبرىالتذبذبات أماه (الشكل 6) من الموضوعات المعروضة وجوه تصفيتها تمريرة عالية (N = 9). وبالإضافة إلى ذلك، تظهر هذه الموضوعات أيضا استجابات أكبر في شبكة من المناطق المعالجة وجه مثل منطقة الوجه القذالي (الشكل 7 و فيديو التكميلي).
الشكل 1. التخطيطي تصور دورة تدريبية نموذجية. الحاضر 60 محاكمات A + CS و 60 محاكمات من CS-، من أجل المزيف، مثل أن هناك 4 كتل من 15 محاكمات لكل منهما. تقديم المغلق لمدة 30 ميللي ثانية، وتليها مباشرة من قبل 970 ميللي ثانية قناع أن coterminates مع صدمة UCS على CS + المحاكمات.
الشكل 2. التخطيطي depictiنانوغرام المعدات المستخدمة في تجربة نموذجية تكييف هذا الإعداد يجعل من الممكن ل: 1) المثيرات البصرية الحالية عن طريق عرض البرمجيات، و2) إدارة والتحفيز الكهربائي UCS عبر الأجهزة Psylab (SAM)، 3) سجل UCS المتوقع باستخدام محور جهاز (الاتصال الهاتفي) المتصلة بالكمبيوتر العرض، و4) مزامنة العروض التحفيز والردود مع التسجيلات MEG عبر واجهة نظام الحصول على MEG.
الشكل (3). شكل توضيحي يظهر موقع كل من أجهزة الاستشعار، ونقاط إيمانية وصفها في القسم 5. النقاط مع خطوط المرفقة تتوافق مع أجهزة الاستشعار وصفت والشراء. تمثل الأسهم الزرقاء النقاط إيمانية تستخدم لتسجيل التسجيلات MEG مع حجم التشريحية التصوير بالرنين المغناطيسي. نقطة الأرجوانيو تمثل نقطة فروة الرأس رقمية تستخدم لزيادة صقل coregistration MEG-MRI.
الشكل 4. انهار النتائج السلوكية من دراسة تكييف نموذجي. يظهر الرسم البياني على اليمين UCS المتوقع عبر الدورة التدريبية، عبر مجموعات غير مرشح وتصفيتها. لاحظ أن الموضوعات التي تظهر مستويات مماثلة من UCS المتوقع لCS + وCS-60 عبر محاكمات، مما يشير إلى أن الإجراء اخفاء منعت قدرتهم على التمييز بين المغلق (F (1،17) = 2.19، P = 0.16). يظهر الرسم البياني على اليمين وقراري مجلس الأمن الفرق خلال الدورة الاختبار. لاحظ أن مجموعة المصفاة غير مرشح، ولكن لا يبدو أن قراري مجلس الأمن تبين الفرق أكبر للمثيرات قديم من المحفزات جديد (فلتر جديد / OLD X CS + / CS-التفاعل: F (1،7) = 5.94، P = 0.045؛ المصفاة الجديدة / القديمة X CS + / CS-التفاعل: F (1،7) = 1.13، P = 0.32)، مما يشير إلى أن التدريب يؤدي إلى إعادة اكتسابها أفضل للجمعيات CS-UCS لهذه المواضيع. (* P <0.05).
الشكل 5. النتائج MEG من تجربة تكييف نموذجي. هذا الرقم على اليسار يظهر 3D نماذج من اللوزة (برتقالي)، قرن آمون (الأخضر)، وقشرة الدماغ المستخدمة لنمذجة مصادر إشارة MEG. الرسم البياني على اليمين يمثل النشاط من كتلة اللوزة غرار من التسجيلات MEG. يمثل خط ملون ضوء النشاط التي حركها وجوه غير مرشح، في حين أن خط داكن اللون يمثل النشاط التي حركها الوجوه التي تمت تصفيتها. هاءتمثل أقسام rtical المظللة باللون الرمادي فترات زمنية حيث وجوه غير مرشح تثير استجابات أكبر بكثير من وجوه المصفاة (F (1،17)> 3.44، P <0.05). انقر هنا لعرض أكبر شخصية .
الشكل (6). الوقت اللوزة نتائج تردد من تجربة تكييف نموذجية. ويوضح الشكل على اليسار نماذج 3D من اللوزة (برتقالي)، قرن آمون (الأخضر)، وقشرة الدماغ المستخدمة لنمذجة مصادر إشارة MEG. الرسم البياني على اليمين يمثل إشارة MEG سجلت من اللوزة موزعة حسب الوقت والتردد. الألوان الدافئة تمثل مناطق في الطيف التي تظهر المزيد من القوة لunfiltereد يواجه من وجوه لتصفيتها. الألوان الباردة تمثل النقيض. المناطق مع تراكب مخطط تمثل فروق ذات دلالة إحصائية في جميع أنحاء المجموعات. انقر هنا لعرض أكبر شخصية .
الرقم 7. الرقم تظهر القذالي وجه تفعيل منطقة في تجربة تكييف نموذجي. الألوان تمثل حجم غير مرشح> مفلتر اختبار t في ثنائي القطب المقابل. الألوان الدافئة تمثل استجابات أكبر على وجوه غير مرشح من على وجوه تمت تصفيتها. الألوان الباردة تمثل استجابات أكبر على وجوه تمت تصفيتها من على وجوه غير مرشح.
فيديو التكميلي. فيديو تظهر الاستجابات القشرية في conditi نموذجيoning التجربة. الألوان تمثل حجم غير مرشح> مفلتر اختبار t في ثنائي القطب المقابل. الألوان الدافئة تمثل استجابات أكبر على وجوه غير مرشح من على وجوه تمت تصفيتها. الألوان الباردة تمثل استجابات أكبر على وجوه تمت تصفيتها من على وجوه غير مرشح. انقر هنا لعرض الفيلم تكميلية .
في هذه الورقة ونحن تصف طريقة 1) للتلاعب الوعي المواضيع 'من الهدف المغلق خلال تتبع نموذج الخوف تكييف. 2) واستعادة إشارة MEG من اللوزة خلال تتبع تكييف الخوف دون وعي. باستخدام هذه المنهجيات، كنا قادرين على إظهار أن تكييف تتبع دون وعي هو ممكن عندما يتم استخدام الوجوه للتنبؤ UCS. هذه النتيجة تشير إلى أن وجوه تلقي معالجة خاصة حتى عندما قدم تحت عتبة الكشف الحسي *. واتساقا مع هذا الاستنتاج وجدنا أن يواجه طائفة واسعة تثير ردود اللوزة قوية ورشقات نارية من التذبذبات غاما خلال فترة التتبع. هذه النتيجة تشير إلى أن اللوزة قادرة على الحفاظ على تمثيل وجه CS أثناء فاصل التتبع وجيزة.
على الرغم من أن قدمت معا، هاتين الطريقتين يمكن استخدامها بشكل مستقل أيضا. على سبيل المثال فإنه من الممكن استخدام الوراء اخفاء التلاعب الهدف visibilإيتي في النماذج الأخرى التي يمكن أن تتأثر السلوك حسب العظة العاطفية معالجتها دون مستوى الوعي واعية 5،6،8 *. وبالإضافة إلى ذلك، وذلك باستخدام نهج التصوير مصدر الموصوفة هنا فمن الممكن لخلق 3D نماذج من الهياكل تحت القشرية الأخرى، وأنه قد يكون من الممكن استرجاع إشارة من هذه الهياكل الأخرى خلال مهام محددة المنطقة. على سبيل المثال، باستخدام التصوير المصدر إلى النشاط الحصين نموذج، قد يكون من الممكن استعادة إشارة MEG من مصادر الحصين خلال المهام مثل الملاحة الفضائية.
وقد صممت الطرق الموضحة هنا مع اثنين من الأهداف في الاعتبار: 1) التوعية كتلة من المحفزات الهدف، 2) وتعظيم القدرة على الكشف عن التحفيز استجابات اللوزة باستخدام MEG. هذه القيود تصميم يجعل من الصعب قياس المعرفة الضمنية من الحالات الطارئة التحفيز المواضيع '. على سبيل المثال، قراري مجلس الأمن لحل على مدى عدة ثوان 5،13، ولكن يتم عرض المغلق فقطل~ وتقدم 30 ميللي ثانية خلال التدريب، وصدمة بعد فترة وجيزة (~ 900 مللي ثانية). ونظرا لهذه القيود الزمنية، وسوف يكون مرتبك CR التعبير حتما من قبل التعبير UCR خلال التدريب. وبسبب هذا تخاطط؛ تسامت، فمن الضروري لاختبار معرفة المبحوثين من الحالات الطارئة التحفيز باستخدام جلسة عمل اختبار غير المقنعة لاحقة. غير أن جلسة الاختبار في نهاية التجربة ليست الأمثل لقراري مجلس الأمن تميل إلى روض على مدى التجربة 1. ونظرا لعدد من التجارب اللازمة لإظهار استجابات أثار موثوق بها مع MEG، وهذا التعود SCR تقليل إلى حد كبير القدرة على الكشف عن تأثير السلوكية للتدريب. وينبغي أن تركز الدراسات في المستقبل على إيجاد أفضل السبل لتعلم الضمني المؤشر خلال تكييف الخوف مع ملثمين CSS. ويمكن القيام بذلك عن طريق إما إيجاد مؤشر بديل من الخوف أثناء التدريب (أي اتساع حدقة العين 19،20) أو إيجاد مقياس أكثر حساسية من الخوف الذي يمكن أن يكون الهيئة الإداريةstered بعد انتهاء الدورة التدريبية.
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
وأيد هذه الدراسة من قبل المعهد الوطني للصحة العقلية (MH060668 وMH069558).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Software | |||
Matlab | Mathworks | mathworks.com/products/matlab | |
Presentation | Neurobehavioral Systems | neurobs.com | |
Psylab | Contact Precision Instruments | psychlab.com | |
AFNI | NIMH - Scientific and Statistical Computing Core | afni.nimh.nih.gov/afni | |
Freesurfer | Martinos Center for Biomedical Imaging | surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki | |
MNE | Martinos Center for Biomedical Imaging | nmr.mgh.harvard.edu/martinos/userInfo/data/sofMNE.php | |
Brainstorm | open-source collaboration | neuroimage.usc.edu/brainstorm | |
3d Slicer | open-source collaboration | slicer.org | |
Paraview | Kitware | paraview.org | |
Table 1. Software used Software used. | |||
Equipment | |||
Physiological Monitoring System | |||
Psylab stand alone monitor (x2) | Contact Precision Instruments | SAM | |
Skin conductance amplifier | Contact Precision Instruments | SC5 | |
Shock stimulator (x2) | Contact Precision Instruments | SHK1 | |
Additional Components | |||
8-bit synchronization cable (x2) | Contact Precision Instruments | Included with SAM | |
8-bit to 2-bit isolation adapter | N/A | Custom | |
DB25 ribbon cable (x2) | N/A | Standard | |
Shielded extension cable (x3) | Contact Precision Instruments | CL41 | |
Radiotranslucent cup electrodes for SCR and shock (x6) | Biopac | EL258-RT | |
Signa Gel | Parker Laboratories | 15-250 | |
Response Device | |||
Rotary dial with gameport connector (x2) | N/A | Custom | |
Gameport-to-gameport/BNC splitter | N/A | Custom | |
BNC cable | N/A | Standard | |
Gameport-to-USB adapter (x2) | Rockfire | RM203U | |
Additional Components for MEG Setup | |||
HPI coils and wiring harness | N/A | Custom | |
HPI positioning system | Inition | Polhemus Isotrak | |
Table 2. Equipment used. |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved